撬装式LNG加液站管道非线性热-结构耦合有限元分析

为分析-162℃和1.6 MPa内压下撬装式液化天然气加液站管道的应力和强度,采用UG建立几何三维模型并导入软件Ansys,分别模拟了加液、卸车和调饱和三种运行状态的温度场,然后进行非线性热-结构耦合分析,获得了整个管路的应力分布状况,同时确定最大应力位置并进行强度校核,并通过强度试验验证有限元法的可行性。结果表明各工况下管道应力符合极限应力要求,低温是产生管道应力的主要因素,法兰端面会出现应力集中。     

激光穿透液晶掩膜的透光机理及损伤阈值

构建了激光穿透液晶的液晶损伤阈值的检测系统,并设计了两套检测方案。对激光穿透液晶时液晶掩膜的透光机理、内部液晶分子的变化过程以及激光穿透液晶的阈值进行了研究。结果表明:液晶掩膜对激光空间的能量分布能够起到很好的调节作用,激光经过液晶掩膜的透射率实际上是由入射激光的偏振方向决定的;Nd:glass激光冲击液晶的激光能量密度阈值为1.27～1.42J/cm2,超出该阈值,液晶会被激光冲击损坏。     

O形橡胶密封圈的热应力耦合分析

研究原油高温热采工具 O 形橡胶密封圈在高温高压下的密封特性。借助于大型有限元分析软件 ANSYS,建立 O 形橡胶密封圈及其边界的二维轴对称有限元模型,研究油压、装配间隙和摩擦因数对密封面最大接触应力、剪切应力和 Von Mises 应力的影响,并采用热应力耦合分析方法,分析温度对 O 形密封圈密封性能的影响。结果表明：摩擦因数对应力影响不大,而油压和装配间隙对应力影响很大,过大的装配间隙会造成 O 形橡胶密封圈最大接触应力下降和最大剪切应力上升,造成密封失效;当温度升高时,密封圈最大剪切应力和接触应力相应减小,而最大 Von Mises 应力明显减小,因此应使 O 形密封圈在适当的温度下工作,以确保密封的可靠性。     

激光喷丸强化对电化学充氢316L奥氏体不锈钢振动疲劳性能的影响

研究了激光喷丸强化对电化学充氢316L奥氏体不锈钢振动疲劳性能的影响.测试分析了不同激光功率密度喷丸316L不锈钢充氢试样的残余应力、显微硬度和微观组织结构,并对比研究其振动疲劳寿命和断口形貌.结果 显示,激光喷丸诱导材料表层位错密度增加,并有效细化晶粒,抑制了氢原子的入侵,同时复杂晶界和高密度位错增殖结构阻碍了氢原子...     

QT600球墨铸铁激光淬火相变层残余应力测试研究

利用CO2激光器对QT600球墨铸铁进行了激光淬火处理试验,用X-350A型X射线应力仪测定QT600激光淬火后的表面及其断面残余应力规律,分析了QT600激光淬火后的残余应力形成机理。试验结果表明,在CO2激光工艺参数为输出功率P=800-1200W、光斑直径=3.5-4.0mm、扫描速度V=6-8mm/s的条件下,QT600激光淬火后的残余应力均为压应力,其值在-250MPa以上。在QT600材料表面及断面上测定了Ψ=0°4、5°和90°方向上的残余应力,其值的变化范围小,表明淬火后材料组织结构比较均匀,无明显织构,有利于提高材料的使用寿命。     

激光熔覆突变梯度材料界面特征研究

基于激光熔覆同轴送粉成形技术,利用316L不锈钢粉末和镍基718高温合金粉末制备二维突变梯度材料.通过电子探针检测技术在宏观层面分析整个试样的元素变化规律,通过扫描电镜及其附带的能量色散谱仪在微观层面分析界面处的微观组织及元素变化规律.结果表明:在宏观分析时元素含量突然变化,在微观分析时发现存在长约500 μm的过渡区...     

激光半模冲击成形中板料反向变形现象研究

为了研究激光半模冲击成形在工业领域的实际应用,利用钛合金薄板作为试样进行波形零件的冲击试验,冲击过程中发现试样局部区域产生了反向变形,尤其在薄板中心区域反向变形现象更为严重.板料的反向变形使板料不能与凹模密切贴合,严重影响了冲击成形的质量.通过分析发现,由于激光能量较高,使板料与凹模凹陷处接触时的残余速度过高,从而导致板料与凹模发生剧烈碰撞.当板料因碰撞产生的反向运动速度大于板料反向屈服的速度阈值时将会产生影响成形质量的反向变形.通过调整激光能量避免了反向变形的发生,得到了理想的波形零件.实验与分析的结果表明,在满足半模冲击成形塑性变形量的基础上,采用较低的激光能量,既可避免反向变形的产生,又可保证半模冲击成形的质量.     

激光冲击强化对激光焊接件气蚀行为的影响

采用高能激光束对厚板激光焊接件进行激光冲击强化(LSP)处理,并利用X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪、高精度电子天平和扫描电镜(SEM)观察分析手段研究了激光冲击强化对激光焊接件抗气蚀性能的影响。试验结果表明,增加激光冲击强化脉冲能量气蚀后,激光焊接件马氏体强度相对提高、马氏体剥落得到抑制,表面和横截面硬度增加,累积质量损失和表面气蚀破坏面积减小。随着激光能量的增加,马氏体晶粒细化,气蚀后表面起伏组织变浅、变疏,表面裂纹萌生扩展得到减缓抑制,因此激光焊接件抗气蚀性能增强。另外,激光焊接件焊缝区的抗气蚀性能优于热影响区(HAZ)的抗气蚀性能。     

LY2铝合金激光冲击强化区的力学性能

LY2铝合金塑韧性能差,表面硬高也不高,使其应用受到限制。采用激光束对LY2铝合金表面进行激光冲击强化处理。采用显微硬度计、热模拟试验机和扫描电镜研究了LY铝合金激光冲击强化前后的显微硬度、拉伸力学性能和形貌。结果表明:经1次、3次激光冲击强化后,LY2铝合金的表面硬度分别提高了32%和43%,抗拉强度分别提高了15%和19%,屈服强度分别提高了18%和22%,断后伸长率均分别提高了23%和26%,强化冲击次数对LY2铝合金拉伸力学性能提高程度的影响不明显;激光冲击强化能够提高LY2铝合金的塑韧性。     

7075-T6铝合金激光对接焊质量的超声波探伤测试与分析北大核心CSCD

采用Nd…YAG激光对7075-T6铝合金进行激光对接焊试验,利用超声波探伤仪对对接焊试块进行探伤并获得对接焊试块的波形图,并用经验波形分析方法对波形图进行分析,得到不同焊接工艺参数下典型的超声波回波特征,建立了激光对接焊工艺参数与回波特征的对应关系。试验结果表明:激光器电压、激光离焦量和焊接移动速度对铝合金对接焊焊缝质量有着重要的影响。分析超声波探伤回波的波形,获得了7075-T6铝合金激光对接焊的最佳工艺参数。该技术为焊缝质量检测提供了一种新方法。